CN108307785A - 一种切口留茎式菠萝采摘辅助工具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种切口留茎式菠萝采摘辅助工具，包括可伸缩支架，可伸缩支架的前端设有自适应夹取剪切一体化装置，可伸缩支架的中部设有与自适应夹取剪切一体化装置连接的传动机构，可伸缩支架的末端设有承重助力机构；所述可伸缩支架包括两根伸缩件，两根伸缩件的一端经支撑架铰接连接，另一端经手柄铰接连接，两根伸缩件、支撑架和手柄连接形成平面四杆机构。本发明具有采摘效率高、适用性强和使用便捷的特点。

Description

一种切口留茎式菠萝采摘辅助工具

技术领域

本发明涉及一种菠萝采摘工具，特别是一种切口留茎式菠萝采摘辅助工具。

背景技术

国内的菠萝大多种植于山坡上，采用大型菠萝采摘机械作业存在危险性且使用灵活性差，因此现阶段我国的菠萝采摘基本为人工采摘或者人工辅助采摘。人工采摘效率高，但是劳动强度大且采摘条件艰苦，导致年轻一代劳动力从事该行业的意愿普遍不高，如何采用机械辅助人工采摘是解决现有阶段山坡菠萝采摘的最佳途径。

目前主要的菠萝辅助采摘机械主要有两种方式：第一种方式主要通过电机带动连杆实现夹具的闭合来实现菠萝与茎干的分离，该设计具有灵活性差，采摘效率不高，无法满足留茎2～3厘米的要求等缺点；第二种采摘方式主要通过弹簧带动夹具抓取菠萝果实的方式来采集菠萝，该装置具有耗时费力，实用性不高，易损伤果实等缺点。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种切口留茎式菠萝采摘辅助工具。本发明具有采摘效率高、适用性强和使用便捷的特点。

本发明的技术方案：一种切口留茎式菠萝采摘辅助工具，其特征在于：包括可伸缩支架，可伸缩支架的前端设有自适应夹取剪切一体化装置，可伸缩支架的中部设有与自适应夹取剪切一体化装置连接的传动机构，可伸缩支架的末端设有承重助力机构；所述可伸缩支架包括两根伸缩件，两根伸缩件的一端经支撑架铰接连接，另一端经手柄铰接连接，两根伸缩件、支撑架和手柄连接形成平面四杆机构。

前述的切口留茎式菠萝采摘辅助工具中，所述伸缩件包括内框架，内框架外侧套装有外框架，内框架和外框架同一侧分别设有相互配合的多个档位通孔和集成通孔，所述外框架上设有弹性自动回复开关机构，弹性自动回复开关机构包括套装在外框架上的U型开关套，U型开关套的后端通过调节螺栓固定在外框架上，U型开关套的前端设有具有阶梯通孔的开关外壳，开关外壳内设有阶梯轴，阶梯轴的末端依次连接有弹簧、挡板和扭块，所述挡板通过固定螺栓与开关外壳连接，所述阶梯轴的末端套装弹簧且穿过挡板与扭块连接，阶梯轴的前端设有限位块，限位块与档位通孔配合。

前述的切口留茎式菠萝采摘辅助工具中，所述两根伸缩件分别通过U型接件以及中段连接件与手柄连接。

前述的切口留茎式菠萝采摘辅助工具中，所述自适应夹取剪切一体化装置包括设置在支撑架上的自适应夹持机构和剪切机构，自适应夹持机构位于剪切机构上方；自适应夹持机构包括上L型台，上L型台上铰接有夹持夹，夹持夹两侧连接有经上扭簧座固定在上L型台的上扭簧，夹持夹的末端连接传动机构，夹持夹的前端两侧分别铰接有圆弧块，圆弧块与夹持夹之间设有复位弹簧；所述剪切机构包括下L型台，下L型台上铰接有剪切夹，剪切夹两侧连接有经下扭簧座固定在下L型台的下扭簧，剪切夹的末端连接传动机构，剪切夹的前端两侧分别设有剪刀。

前述的切口留茎式菠萝采摘辅助工具中，所述传动机构包括经手柄支架固定在手柄上的壳套，壳套内设有异步传动机构，异步传动机构连接有自锁机构；所述的异步传动机构包括支架和钢丝绳，支架上设有定滑轮A和定滑轮B，支架上端经螺纹连接有线套筒A和线套筒B，线套筒A和线套筒B分别与定滑轮A、定滑轮B对应设置；所述支架底部设有握把，握把上端设有动滑轮，所述钢丝绳依次穿过线套筒A、定滑轮A、动滑轮、定滑轮B和线套筒B。

前述的切口留茎式菠萝采摘辅助工具中，所述自锁机构包括与握把连接的棘轮块，棘轮块的棘轮齿配合有棘爪，棘爪通过棘爪螺栓固定在壳套上，棘爪的末端连接有自锁弹簧，自锁弹簧一端固定在壳套上，另一端连接有拉片，拉片连接有解锁拨片，解锁拨片铰接在壳套上。

前述的切口留茎式菠萝采摘辅助工具中，所述承重助力机构包括伸缩杆，伸缩杆上经两个弧形连接件设有护肘部件，伸缩杆一端连接有气弹簧，气弹簧与护肘部件连接；所述护肘部件包括小臂护肘圆弧片和大臂护肘圆弧片，小臂护肘圆弧片和大臂护肘圆弧片分别连接有连接杆，两根连接杆通过转动轴铰接连接。

前述的切口留茎式菠萝采摘辅助工具中，所述两个弧形连接件通过螺栓固定在小臂护肘圆弧片的底部；所述气弹簧一端连接在伸缩杆上，另一端连接在大臂护肘圆弧片底部。

前述的切口留茎式菠萝采摘辅助工具中，所述的小臂护肘圆弧片和大臂护肘圆弧片内均设有海绵垫；所述的小臂护肘圆弧片和大臂护肘圆弧片的两侧均设有尼龙搭扣。

根据前述的切口留茎式菠萝采摘辅助工具的控制方法，通过尼龙搭扣固定于手臂上，调节可伸缩支架的伸缩件来调节长度，通过传动机构来操控自适应夹持机构和剪切机构，实现同步夹住菠萝果实与菠萝的果柄，并且剪切机构在果柄处切出一段切口，然后，传动机构的自锁机构保持自适应夹持机构与剪切机构动作不变，平面四杆机构的变动将菠萝掰扯下来，最后，按下解锁拨片，自适应夹持机构与剪切机构动作松开，菠萝掉落。

与现有技术相比，本发明由可伸缩机架、自适应夹取剪切一体化装置、传动机构以及承重助力机构有效连接组成。本发明不仅能够适应于各种大小的菠萝，而且将菠萝夹取与切茎两个功能融为一体，既简化了菠萝采摘的动作，有效提高了采摘效率，又能留2～3cm的茎长，延长了菠萝的保鲜期；本发明还实现了主支架杆长可分多档伸缩调节的功能，扩大了菠萝采摘的作业范围，提高了作业的便捷性；所述的承重助力机构，减轻了采摘作业时手臂的负重，大大降低了劳动强度。总之，本发明具有采摘效率高、适应性强、使用便捷舒适等特点。本发明的异步传动机构不仅能够同时控制两个执行机构（夹持和剪切），而且两个执行机构之间互不干扰，而且使用了滑轮组增加了该传动机构的控制范围，具有结构简单、功能多样、实用可靠的特点。本发明自锁机构中的握把与棘轮结合，且与套壳转动一定角度触发棘轮自锁（对传动实现自锁），若拨动解锁拨片则会解开棘轮自锁，从而恢复原样。总之，该机构具有便于操作、用途广泛、简单实用的特点。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是伸缩件的结构示意图；

图3是自适应夹取剪切一体化装置的结构示意图；

图4是自适应夹取剪切一体化装置的俯视图；

图5是传动机构的结构示意图；

图6是异步传动机构的结构示意图；

图7是自锁机构的结构示意图；

图8是承重助力机构的结构示意图；

图9是伸缩杆的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。

实施例。一种切口留茎式菠萝采摘辅助工具，构成如图1所示，包括可伸缩支架1，可伸缩支架1的前端设有自适应夹取剪切一体化装置2，可伸缩支架1的中部设有与自适应夹取剪切一体化装置2连接的传动机构3，可伸缩支架1的末端设有承重助力机构4；所述可伸缩支架1包括两根伸缩件11，两根伸缩件11的一端经支撑架12铰接连接，另一端经手柄13铰接连接，两根伸缩件11、支撑架12和手柄13连接形成平面四杆机构。

所述伸缩件11，构成如图2所示，包括内框架101，内框架101外侧套装有外框架102，内框架101和外框架102同一侧分别设有相互配合的多个档位通孔112和集成通孔，所述外框架102上设有弹性自动回复开关机构，弹性自动回复开关机构包括套装在外框架102上的U型开关套103，U型开关套103的后端通过调节螺栓104固定在外框架102上，U型开关套103的前端设有具有阶梯通孔的开关外壳105，开关外壳105内设有阶梯轴106，阶梯轴106的末端依次连接有弹簧107、挡板108和扭块109，所述挡板108通过固定螺栓110与开关外壳105连接，所述阶梯轴106的末端套装弹簧107且穿过挡板108与扭块109连接，阶梯轴106的前端设有限位块111，限位块111与档位通孔112配合。当调节换挡时只需拉伸连接着阶梯轴的扭块旋转至限位块恰好卡入外框架的集成通孔的某档通孔内，然后自由拉伸内外框架，若外框架上档位通孔的某档通孔恰好与内框架的三个档位通孔之一配合，限位块便会在弹簧的弹力作用下恰好卡进通孔内，此时，限位块同时穿过了内框架上的档位通孔以及外框架的集成通孔，使其具有结构可靠、开闭方便和适用性较为广泛的特点。

所述两根伸缩件11分别通过U型接件14以及中段连接件15与手柄13连接。

所述自适应夹取剪切一体化装置2，构成如图3和4所示，包括设置在支撑架12上的自适应夹持机构21和剪切机构22，自适应夹持机构21位于剪切机构2上方；自适应夹持机构21包括上L型台201，上L型台201上铰接有夹持夹202，夹持夹202两侧连接有经上扭簧座203固定在上L型台201的上扭簧204，夹持夹202的末端连接传动机构3，夹持夹202的前端两侧分别铰接有圆弧块205，圆弧块205与夹持夹202之间设有复位弹簧；所述剪切机构22包括下L型台221，下L型台221上铰接有剪切夹222，剪切夹222两侧连接有经下扭簧座223固定在下L型台221的下扭簧224，剪切夹222的末端连接传动机构，剪切夹222的前端两侧分别设有剪刀225。

所述传动机构3，构成如图5-7所示，包括经手柄支架31固定在手柄13上的壳套32，壳套32内设有异步传动机构33，异步传动机构33连接有自锁机构34；所述的异步传动机构33包括支架301和钢丝绳302，支架301上设有定滑轮A303和定滑轮B304，支架301上端经螺纹连接有线套筒A305和线套筒B305，线套筒A305和线套筒B306分别与定滑轮A303、定滑轮B304对应设置；所述支架301底部设有握把307，握把307上端设有动滑轮308，所述钢丝绳302依次穿过线套筒A305、定滑轮A303、动滑轮308、定滑轮B304和线套筒B306。两根钢丝绳302分布与剪切夹222的末端、夹持夹202的末端。

所述自锁机构34包括与握把307连接的棘轮块321，棘轮块321的棘轮齿配合有棘爪322，棘爪322通过棘爪螺栓323固定在壳套32上，棘爪322的末端连接有自锁弹簧324，自锁弹簧324一端固定在壳套32上，另一端连接有拉片325，拉片325连接有解锁拨片326，解锁拨片326铰接在壳套32上。

所述承重助力机构4，构成如图8和9所示，包括伸缩杆401，伸缩杆401上经两个弧形连接件402设有护肘部件，伸缩杆401一端连接有气弹簧403，气弹簧403与护肘部件连接；所述护肘部件包括小臂护肘圆弧片404和大臂护肘圆弧片405，小臂护肘圆弧片404和大臂护肘圆弧片405分别连接有连接杆406，两根连接杆406通过转动轴407铰接连接。

所述两个弧形连接件402通过螺栓固定在小臂护肘圆弧片404的底部；所述气弹簧403一端连接在伸缩杆401上，另一端连接在大臂护肘圆弧片405底部。

所述的小臂护肘圆弧片404和大臂护肘圆弧片405内均设有海绵垫；所述的小臂护肘圆弧片404和大臂护肘圆弧片405的两侧均设有尼龙搭扣。

所述的伸缩杆401包括一根小径空心杆410和大径空心杆408，以及半径恰好介于大径空心杆408与小径空心杆410半径之间的两小段空心圆柱套409。所述的小径空心杆与该空心圆柱套外过盈配合，所述的大径空心杆与该空心圆柱套内过盈配合，所述的小径空心杆套入大径空心杆中使其小径空心杆外端的圆柱套与大径空心杆内端的圆柱套的阻碍作用来实现大小径空心杆伸长时不会脱出。

所述的切口留茎式菠萝采摘辅助工具的控制方法，通过尼龙搭扣固定于手臂上，调节可伸缩支架的伸缩件来调节长度，通过传动机构来操控自适应夹持机构和剪切机构，实现同步夹住菠萝果实与菠萝的果柄，并且剪切机构在果柄处切出一段切口，然后，传动机构的自锁机构保持自适应夹持机构与剪切机构动作不变，平面四杆机构的变动将菠萝掰扯下来，最后，按下解锁拨片，自适应夹持机构与剪切机构动作松开，菠萝掉落。

本发明由可伸缩机架、自适应夹取剪切一体化装置、传动机构以及承重助力机构有效连接组成。本发明不仅能够适应于各种大小的菠萝，而且将菠萝夹取与切茎两个功能融为一体，既简化了菠萝采摘的动作，有效提高了采摘效率，又能留2～3cm的茎长，延长了菠萝的保鲜期；本发明还实现了主支架杆长可分多档伸缩调节的功能，扩大了菠萝采摘的作业范围，提高了作业的便捷性；所述的承重助力机构，减轻了采摘作业时手臂的负重，大大降低了劳动强度。总之，本发明具有采摘效率高、适应性强、使用便捷舒适等特点。本发明的异步传动机构不仅能够同时控制两个执行机构（夹持和剪切），而且两个执行机构之间互不干扰，而且使用了滑轮组增加了该传动机构的控制范围，具有结构简单、功能多样、实用可靠的特点。本发明自锁机构中的握把与棘轮结合，且与套壳转动一定角度触发棘轮自锁（对传动实现自锁），若拨动解锁拨片则会解开棘轮自锁，从而恢复原样。总之，该机构具有便于操作、用途广泛、简单实用的特点。

Claims (10)

1.一种切口留茎式菠萝采摘辅助工具，其特征在于：包括可伸缩支架（1），可伸缩支架（1）的前端设有自适应夹取剪切一体化装置（2），可伸缩支架（1）的中部设有与自适应夹取剪切一体化装置（2）连接的传动机构（3），可伸缩支架（1）的末端设有承重助力机构（4）；所述可伸缩支架（1）包括两根伸缩件（11），两根伸缩件（11）的一端经支撑架（12）铰接连接，另一端经手柄（13）铰接连接，两根伸缩件（11）、支撑架（12）和手柄（13）连接形成平面四杆机构。

2.根据权利要求1所述的切口留茎式菠萝采摘辅助工具，其特征在于：所述伸缩件（11）包括内框架（101），内框架（101）外侧套装有外框架（102），内框架（101）和外框架（102）同一侧分别设有相互配合的多个档位通孔（112）和集成通孔，所述外框架（102）上设有弹性自动回复开关机构，弹性自动回复开关机构包括套装在外框架（102）上的U型开关套（103），U型开关套（103）的后端通过调节螺栓（104）固定在外框架（102）上，U型开关套（103）的前端设有具有阶梯通孔的开关外壳（105），开关外壳（105）内设有阶梯轴（106），阶梯轴（106）的末端依次连接有弹簧（107）、挡板（108）和扭块（109），所述挡板（108）通过固定螺栓（110）与开关外壳（105）连接，所述阶梯轴（106）的末端套装弹簧（107）且穿过挡板（108）与扭块（109）连接，阶梯轴（106）的前端设有限位块（111），限位块（111）与档位通孔（112）配合。

3.根据权利要求1所述的切口留茎式菠萝采摘辅助工具，其特征在于：所述两根伸缩件（11）分别通过U型接件（14）以及中段连接件（15）与手柄（13）连接。

4.根据权利要求1所述的切口留茎式菠萝采摘辅助工具，其特征在于：所述自适应夹取剪切一体化装置（2）包括设置在支撑架（12）上的自适应夹持机构（21）和剪切机构（22），自适应夹持机构（21）位于剪切机构（2）上方；自适应夹持机构（21）包括上L型台（201），上L型台（201）上铰接有夹持夹（202），夹持夹（202）两侧连接有经上扭簧座（203）固定在上L型台（201）的上扭簧（204），夹持夹（202）的末端连接传动机构（3），夹持夹（202）的前端两侧分别铰接有圆弧块（205），圆弧块（205）与夹持夹（202）之间设有复位弹簧；所述剪切机构（22）包括下L型台（221），下L型台（221）上铰接有剪切夹（222），剪切夹（222）两侧连接有经下扭簧座（223）固定在下L型台（221）的下扭簧（224），剪切夹（222）的末端连接传动机构，剪切夹（222）的前端两侧分别设有剪刀（225）。

5.根据权利要求1所述的切口留茎式菠萝采摘辅助工具，其特征在于：所述传动机构（3）包括经手柄支架（31）固定在手柄（13）上的壳套（32），壳套（32）内设有异步传动机构（33），异步传动机构（33）连接有自锁机构（34）；所述的异步传动机构（33）包括支架（301）和钢丝绳（302），支架（301）上设有定滑轮A（303）和定滑轮B（304），支架（301）上端经螺纹连接有线套筒A（305）和线套筒B（305），线套筒A（305）和线套筒B（306）分别与定滑轮A（303）、定滑轮B（304）对应设置；所述支架（301）底部设有握把（307），握把（307）上端设有动滑轮（308），所述钢丝绳（302）依次穿过线套筒A（305）、定滑轮A（303）、动滑轮（308）、定滑轮B（304）和线套筒B（306）。

6.根据权利要求5所述的切口留茎式菠萝采摘辅助工具，其特征在于：所述自锁机构（34）包括与握把（307）连接的棘轮块（321），棘轮块（321）的棘轮齿配合有棘爪（322），棘爪（322）通过棘爪螺栓（323）固定在壳套（32）上，棘爪（322）的末端连接有自锁弹簧（324），自锁弹簧（324）一端固定在壳套（32）上，另一端连接有拉片（325），拉片（325）连接有解锁拨片（326），解锁拨片（326）铰接在壳套（32）上。

7.根据权利要求1所述的切口留茎式菠萝采摘辅助工具，其特征在于：所述承重助力机构（4）包括伸缩杆（401），伸缩杆（401）上经两个弧形连接件（402）设有护肘部件，伸缩杆（401）一端连接有气弹簧（403），气弹簧（403）与护肘部件连接；所述护肘部件包括小臂护肘圆弧片（404）和大臂护肘圆弧片（405），小臂护肘圆弧片（404）和大臂护肘圆弧片（405）分别连接有连接杆（406），两根连接杆（406）通过转动轴（407）铰接连接。

8.根据权利要求7所述的切口留茎式菠萝采摘辅助工具，其特征在于：所述两个弧形连接件（402）通过螺栓固定在小臂护肘圆弧片（404）的底部；所述气弹簧（403）一端连接在伸缩杆（401）上，另一端连接在大臂护肘圆弧片（405）底部。

9.根据权利要求7所述的切口留茎式菠萝采摘辅助工具，其特征在于：所述的小臂护肘圆弧片（404）和大臂护肘圆弧片（405）内均设有海绵垫；所述的小臂护肘圆弧片（404）和大臂护肘圆弧片（405）的两侧均设有尼龙搭扣。

10.根据权利要求1-9任一项所述的切口留茎式菠萝采摘辅助工具的控制方法，其特征在于：通过尼龙搭扣固定于手臂上，调节可伸缩支架的伸缩件来调节长度，通过传动机构来操控自适应夹持机构和剪切机构，实现同步夹住菠萝果实与菠萝的果柄，并且剪切机构在果柄处切出一段切口，然后，传动机构的自锁机构保持自适应夹持机构与剪切机构动作不变，平面四杆机构的变动将菠萝掰扯下来，最后，按下解锁拨片，自适应夹持机构与剪切机构动作松开，菠萝掉落。